(57)【要約】【課題】  フルライン型インクジェット記録装置では印写領域とは別にインク滴の空吐出を行うための空吐出領域を設定してヘッドユニットを回転動作や平行移動させるために空吐出動作によって印写速度が低下している。【解決手段】  ヘッドユニット１と用紙搬送路６を挟んで対向する位置に、ヘッドユニット１の空吐出動作時に吐出されるインクを保持するための凹部状の空吐出記録液溜７を設け、用紙Ｐ１への記録が終了して排紙動作により用紙Ｐ１が印写領域から外れ、しかも次の用紙Ｐ２が印写領域まで給紙されていないときに、ヘッドユニット１の各ヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙを駆動して空吐出インク滴Ｉを吐出させる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設したヘッドを配設したライン型インクジェット記録装置において、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドと用紙搬送路を挟んで対向する位置に空吐出動作時に吐出される記録液を保持する空吐出記録液溜を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特にフルライン型のインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを用いて画像を記録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等のインクジェット記録装置として、インクジェットヘッドからなるヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に移動させることで記録を行うシリアル型インクジェット記録装置と、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設したインクジェットヘッドを用いるライン型インクジェット記録装置がある。
【０００３】
ところで、インクジェット記録装置に用いるインクジェットヘッドは、ノズル（吐出口）から記録液滴（以下「インク滴」という。）を吐出させて記録を行うものであることから、非記録状態で放置しておくと、ノズル内のインク粘度が蒸発等によって増加し、このままインク滴吐出動作を行うと、噴射状態が乱れたり、噴射不能状態に陥り、印写品質が劣化する。
【０００４】
そこで、通常は、一定時間毎に或いは一定時間継続してインク滴を吐出しない非吐出ノズルが発生したときには、非吐出状態が検出されたノズル或いはすべてのノズルからインク滴を吐出させて、ノズル内の増粘したインクを排出する空吐出動作にヘッドの回復を行うようにしている。
【０００５】
例えば、シリアル型インクジェット記録装置においては、用紙（インク滴が付着するものの意味であり、紙に限られるものではない。）に記録を行うための印写領域とは別にインク滴の空吐出を行うための空吐出領域（信頼性回復領域）を設定して、キャリッジを定期的に空吐出領域に移動させることで回復動作を行うようにしている（例えば、特許文献１ないし７等参照）。
【特許文献１】特公平７−５０２０４号公報
【特許文献２】特開平７−４７６７９号公報
【特許文献３】特開平７−１０１０８５号公報
【特許文献４】特開平７−１３２０７号公報
【特許文献５】特開平７−１３７２６８号公報
【特許文献６】特開平７−１７１９６号公報
【特許文献７】特開平７−８１０８５号公報
【０００６】
同様に、フルラインタイプのインクジェット記録装置においても、印写領域とは別にインク滴の空吐出を行うための空吐出領域を設定して、この空吐出領域に空吐出されたインクを受け止める空吐出記録液溜を設け、フルラインタイプのインクジェットヘッドからなるヘッドユニットを回転動作や平行移動させて空吐出領域に移動させた後、空吐出動作を行い、その後、ヘッドユニットを印写領域に復帰動作させるようにしている。
【０００７】
また、上述したように空吐出領域を設定しないものとして、例えば特許文献８に記載されているように、シリアル型インクジェット記録装置において、用紙上に空吐出動作のインク滴を付着させるようにして、小型化、印写速度の向上を図るものも提案されている。
【特許文献８】特開平６−１５８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したようにフルラインタイプのインクジェット記録装置において、空吐出動作を行うためにヘッドユニットを空吐出領域に移動させるようにすると、機械的な機構の移動動作に伴う時間が必要となるので、印写中に空吐出動作を行うと印写速度が著しく低下して、フルラインタイプの利点である高速記録が損なわれてしまう。
【０００９】
特に、フルラインタイプのインクジェット記録装置においては、３０〜６０ｐｐｍを目標にしているので、このようなものでは、インク滴の定着効果を促進するためにヒータ等によって用紙を加熱することもあり、いっそうノズル内のインクが蒸発、増粘し易くなって空吐出動作によるヘッド回復動作を頻繁に行わなければならなくなり、空吐出動作に伴う印写速度の低下が著しく問題になる。また、インクジェット記録装置はカラー化が容易であることから、各色のインク滴を吐出する複数のヘッドを備えるが、複数のヘッドを含むヘッドユニットを空吐出領域に移動復帰させることは機構的にも複雑になる。
【００１０】
そこで、上述したシリアル型インクジェット記録装置で提案されている用紙へ空吐出インクを付着させる手法をフルライン型インクジェット記録装置にも適用することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、高品位の印写品質が要求される記録装置においては、印写品質を大きく損なうこととなる空吐出用の不要のインク、印写パターンを用紙に印写することは実用的でない上、空吐出動作を高い頻度で行うと１枚の用紙に印写する毎に次の用紙には空吐出動作による不要なインク滴が吐出され、１枚の用紙に印写するために２枚の用紙の紙送り動作が必要になって、結局のところ印写速度が著しく低下し、用紙も無駄になる。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なえるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設したヘッドを配設したライン型インクジェット記録装置において、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成とした。
【００１４】
ここで、ヘッドと用紙搬送路を挟んで対向する位置に空吐出動作時に吐出される記録液を保持する空吐出記録液溜を設けていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るインクジェット記録装置によれば、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成としたので、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置の要部機構部の説明図、図２は同機構部の要部概略斜視図である。
このインクジェット記録装置は、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設した４個のヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙを用紙搬送方向に並べて配置してなるヘッドユニット１を備えている。なお、このヘッドユニット１は、各ヘッドのインク滴吐出面１ａを下方に向けて配置している。また、４個のヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙにはそれぞれ図示しないインクタンクから各色のインクがインク供給パイプ２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋを通じて供給される。
【００１７】
このヘッドユニット１の下方側に用紙を案内搬送するためのガイド板３を設ける、ヘッドユニット１の上流側に用紙を送る搬送ローラ対４を設け、ヘッドユニット１の下流側に用紙を排出するための排紙ローラ対５を設けている。
【００１８】
そして、ヘッドユニット１と用紙搬送路６を挟んで対向する位置に、ヘッドユニット１の空吐出動作時に吐出されるインクを保持するための凹部状の空吐出記録液溜７を設けている。この空吐出記録液溜７はヘッドユニット１のノズル配列領域の全領域に必要最小限開口面積があればよく、用紙の給紙及びインク吐出面から一定間隔（通常約１ｍｍ）で用紙を保持することを阻害するものではない。また、空吐出記録液溜７の壁面及び底面には凹凸面７ａを形成している。
【００１９】
この空吐出記録液溜７内にはインクを吸収可能なインク吸収体８を収容している。このインク吸収体８は、ウレタンフォーム体等の多孔質体で形成している。
また、このインク吸収体８は空吐出記録液溜７内の全体に設けているが、部分的（例えば壁面部や底面部等）に設けてもよいし、或いは、設けないでもよい。
【００２０】
さらに、ヘッドユニット１の上流側及び下流側には用紙の有無を検出するための検出手段である用紙検知センサ９，１０を配置している。この用紙検知センサ９，１０は光学的なセンサを用いているが、これに限るものではなく、例えばメカニカルに用紙の有無を検出するものであっても良い。
【００２１】
次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図３を参照して説明する。
この制御部は、本発明に係る空吐出動作制御手段を兼ねたこの記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）２０と、必要な固定情報を格納したＲＯＭ２１と、ワーキングメモリ等として使用するＲＡＭ２２と、ホストから受信した画像データ（画像情報）を必要な色データに分解する等の処理をする色処理回路２３と、画像データを処理したデータを格納する画像メモリ２４と、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポート２５と、入力バッファ２６と、ゲートアレー（ＧＡ）或いはパラレル入出力（ＰＩＯ）ポート２７と、ヘッド駆動回路２８及びドライバ２９等を備えている。
【００２２】
ここで、ホスト側から受信した画像データ（画像情報）は入力バッファ２６に格納され、受信データである多値のカラー画像データを色処理回路２３で処理し、γ補正、ＵＣＲ処理、中間調処理等の必要な処理を行って、２値のカラー画像データを生成して、印写データとして画像メモリ２４に格納し、１ライン分の印写データを読み出してＰＩＯポート２７を介してヘッド駆動回路２８に与え、ヘッドユニット１の対応する色のヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙを駆動する。
【００２３】
また、ＰＩＯポート２５にはホスト側からの画像情報の他、用紙の種別を示す用紙種別データ等のデータ、図示しない操作パネルからの各種指示情報、用紙の有無を検知する上述した用紙検知センサ９、１０からの検知信号等が入力され、またこのＰＩＯポート２５を介してホスト側や操作パネル側に対して所要の情報が送出される。
【００２４】
また、ヘッド駆動回路２８は、ＰＩＯポート２７を介して与えられる各種データ及び信号に基づいて、ヘッドユニット１の各ヘッドヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙの各ノズルに対応するエネルギー発生素子（圧電素子等の電気機械変換素子或いはヒータ等の電気熱変換素子）の内の画像情報に応じた駆動ノズル（インク滴を吐出させるノズル）のエネルギー発生素子に対して駆動波形を印加する。
さらに、ドライバ２９は、ＰＩＯポート２７を介して与えられる駆動データに応じて用紙送りモータ３０を駆動制御することで用紙を所定量搬送させる。
【００２５】
以上のように構成したインクジェット記録装置の作用について図４以降をも参照して説明する。
先ず、図４を参照して、制御部は用紙検知センサ９が紙無しを検知しているときに、用紙検知センサ１０も紙無しを検知している状態になったとき、即ち、用紙の給紙が行われておらず、しかも、用紙の排紙動作も終了している状態になったときには、ヘッド駆動回路２８を介してヘッドユニット１の各ヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙを駆動することで、ノズルからインク滴を空吐出させる空吐出動作を行わせる。
【００２６】
そして、空吐出動作によるインク滴吐出後用紙検知センサ９が紙有りを検知したときには空吐出動作によるインク滴吐出を終了し、用紙検知センサ９が紙有りを検知するまでの間は、例えば、予め定めた所要回数だけインク滴を吐出する動作を繰り返すか、用紙検知センサ９が紙有りを検知するまで所定間隔でインク滴を吐出させる動作を行う。
【００２７】
すなわち、図５に示すように用紙Ｐ１が給紙されてヘッドユニット１による印写が可能な領域（これを「印写領域」とする。）にあるときには、用紙Ｐ１を搬送しながら画像データに応じてヘッドユニット１の各ヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙを駆動してインク滴Ｉを吐出させて画像を記録する。
【００２８】
そして、図６に示すように用紙Ｐ１への記録が終了して排紙動作により用紙Ｐ１が印写領域から外れ、しかも次の用紙Ｐ２が印写領域まで給紙されていないときに、ヘッドユニット１の各ヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙを駆動して空吐出インク滴Ｉを吐出させる。
【００２９】
このようにして、空吐出動作でヘッドユニット１の各ヘッド１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙから吐出されたインク滴Ｉはそのまま下方にある空吐出記録液溜７に打込まれて、インク吸収体８に吸収保持される。
【００３０】
この場合、用紙を記録領域から排紙してから次の用紙が印写領域に給紙されるまでの間に空吐出動作を行うが、空吐出動作自体に要する時間は０．１〜３sec程度のオーダーであるから、用紙給排紙タイミングを制御することで、実質的には印写速度が低下することがない。
【００３１】
このように、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成としたので、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なうことができる。
【００３２】
また、ヘッドと用紙搬送路を挟んで対向する位置に空吐出動作時に吐出される記録液を保持する空吐出記録液溜を設けたことで、ヘッドの機械的な移動動作や、用紙への空吐出インク滴の打込みなどがなくなり、印写速度を低下することなく空吐出動作を行うことができるようになり、印写品質を高く維持することができる。また、空吐出動作や誤動作等による空打ちによって用紙搬送経路（ガイド板等）が汚れることがなく、用紙の汚れもなくなる。
【００３３】
この場合、空吐出記録液溜に記録液を吸収保持する液吸収体を設けることで、空吐出された記録滴の跳ね返りを防止することができる。また、ヘッドは記録液吐出面を下向きに配置することで、空吐出記録液溜からの廃記録液の漏れを防止することができる。さらに、ヘッドとして各色の複数のヘッドを備えることでカラー画像を高品質で印写できる。
【００３４】
また、ヘッドと空吐出記録液溜との間に用紙が介在しないことを検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいてヘッドに空吐出動作を行わせる手段とを備えることで、正確に用紙の給紙間隔の間に空吐出動作を行わせて、１枚毎に良好なノズル状態でインク滴吐出を行うことができ、画像品質が向上すると共に、用紙がある状態で空吐出動作が行われないので、用紙の汚れを防止できる。
【００３５】
次に、本発明の他の実施態様について図７及び図８を参照して説明する。
この実施態様では、空吐出記録液溜７内をチューブ３１を介して廃インク槽３２に接続し、空吐出記録液溜７内の保持インクを廃インク槽３２に強制排出するための吸引ポンプ３３を介装している。
【００３６】
そして、図８に示すように制御部が定期的に吸引ポンプ３３を作動させて空吐出記録液溜７内のインクを廃インク槽３２に強制排出させる。ここで、定期的な強制排出動作は、例えば、一定時間経過したとき、或いは空吐出動作の回数が所定回数に達したとき（本実施態様の例）などを設定することができる。これによって空吐出記録液溜７内のインクの溢れを完全に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部の要部概略説明図である。
【図２】同機構部の要部概略斜視図である。
【図３】同記録装置の制御部の概略ブロック図である。
【図４】同制御部の空吐出動作処理の説明に供するフロー図である。
【図５】空吐出動作の説明に供する印写時の説明図である。
【図６】同じく空吐出動作の説明に供する空吐出動作時の説明図である。
【図７】本発明に係るインクジェット記録装置の他の機構部の要部概略説明図である。
【図８】同７の実施態様における強制排出処理の説明に供するフロー図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…ヘッドユニット
１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ…ヘッド
３…ガイド板
４…給紙ローラ対
５…排紙ローラ対
６…用紙搬送路
７…空吐出記録液溜
８…インク吸収体
９，１０…用紙検知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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